军事医学科学院，复旦大学等处Nature子刊：革新疫苗设计的新概念

来自军事医学科学院，明尼苏达大学，复旦大学等处的研究人员发表文章，提出了一个新概念：中和免疫原性指数 (NII)，用以评估抗原表位中和免疫应答的能力。这将为未来等威胁生命的病毒的疫苗设计提供更多的保证。

　　生物通报道：来自军事医学科学院，明尼苏达大学，复旦大学等处的研究人员发表了题为“Introduction of neutralizing immunogenicity index to the rational design of MERS coronavirus subunit vaccines”的文章，提出了一个新概念：中和免疫原性指数 (NII)，用以评估抗原表位中和免疫应答的能力。这将为未来等威胁生命的病毒的疫苗设计提供更多的保证。

这一研究成果公布在11月22日的Nature Communications杂志上，文章的通讯作者分别是复旦大学姜世勃教授，军事医学科学院病原微生物生物安全国家重点实验室的周育森研究员，以及明尼苏达大学的李方（Li Fang，音译）教授。

中东呼吸综合征冠状病毒( Middle East respiratory syndrome coronavirus ，MERS-CoV)是近年来出现的一种新型高致病性冠状病毒，于2012年在中东首次被鉴定出来，随后又在几个欧洲国家发现了它的踪迹。

这种疾病不同于大多数的冠状病毒，后者只会引起轻微的呼吸系统疾病，而MERS-CoV感染可以引起人类重症肺疾病。临床表现为发热、咳嗽、急性呼吸窘迫综合征，在某些情况下，甚至伴随肾衰竭。与2003年爆发于全球由SARS-CoV病毒导致8000多人感染，超过800人死亡的严重急性呼吸综合症（非典型性肺炎,SARS）患者非常相似，因此开发能有效抑制此冠状病毒的药物十分重要。

病毒亚基疫苗通常包含有免疫显性非中和抗原表位，在疫苗设计的时候需要去除这些表位，但是目前尚没有能准确评估抗原表位中和免疫应答能力的可靠方法。为此，在这篇文章中，研究人员提出了一个新的概念：中和免疫原性指数 (NII)，用以评估抗原表位中和免疫应答的能力。

为了能确定NII，研究人员利用一个糖链探针来遮住抗原表位，然后评估这个表位对疫苗整体中和力，同时他们也检测NII对于包含MERS冠状病毒受体结合结构域免疫原上不同表位的评估能力。这些研究表明这一指数能用于指导设计高效的他威胁生命的病毒的疫苗设计。

此前，周育森研究组还曾基于对新型人类冠状病毒MERS-CoV的结构研究，鉴别出了一种叫做HR2P的抗病毒肽能够有效抑制病毒复制以及刺突蛋白介导的病毒与人类呼吸细胞融合。

研究人员采用X射线晶体学和生物物理分析，确定了MERS-CoV刺突蛋白S2亚基的6螺旋束融合核心结构。随后研究人员基于结构分析，研制了针对MERS-CoV的全新抗病毒肽，并进行了细胞测试。测试结果表明HR2P抗病毒肽能够有效地抑制病毒复制，阻止MERS-CoV感染细胞。研究人员证实，将一些亲水残基导入到HR2P中，可显著提高它的稳定性、可溶性和抗病毒活性。

研究人员表示HR2P具有很好的潜力在未来被开发为一种对抗MERS的新型药物。但目前HR2P的效应还只在实验室培养皿细胞中得到验证，下一阶段研究团队计划在动物模型实验和临床试验中进一步测试药物的安全性和疗效。中国科学家Nature子刊发表致命病毒研究新突破

作者简介：

周育森

1966年生，安徽淮北人。博士，研究员，博士研究生导师，中国军事医学科学院微生物流行病研究所病原分子生物学研究室主任、病原微生物生物安全国家重点实验室病原生物学专业实验室负责人。

主要从事肝炎病毒和新发传染病病原学和免疫学方面的研究。1996年和1997年在国内率先报道了HGV和TTV病毒的发现和测定了国内病毒株的全基因序列，并进行了系统的致病性研究。先后获得军队科技进步一等奖和省部级二等奖和三等奖等。先后承担国家自然科学基金、973课题和863课题等多项课题研究。先后国内外专业杂志发表论文50余篇论文。指导4名博士研究生和6名硕士研究生。建立的分子病原生物学研究室目前与美国The University of Pittsburgh大学、Paris Universty XI大学、NeW York Blood Center和香港大学等联合进行研究生和博士后的培养和科研合作。

姜世勃

1953年生，教授，博士生导师，国家“****”学者。1988-1990年在美国纽约洛克菲勒大学做博士后研究，1990-2010年在纽约血液中心LFK研究所担任助理研究员、副研究员、研究员和研究室主任。曾是武汉大学、复旦大学、第一军医大学、第四军医大学、中国军事医学科学院的客座教授, 中国科学院的海外评审专家、南方医科大学抗病毒中心荣誉主任和特聘教授。现任复旦大学基础医学院医学分子病毒学教育部/卫生部重点实验室教授、病原微生物研究所所长。The Lancet编辑顾问, Retrovirology、PloS ONE、Microbes and Infection、Emerging Microbes and Infection、The Open AIDS Journal杂志编辑委员会成员，曾为六十多家英文杂志审稿。主要从事抗病毒药物及疫苗研究，在国际上开辟了研发抗病毒多肽药物及病毒融合/进入抑制剂的全新领域。已发表230多篇SCI论文，总影响因子1,150点 (篇均5.0)，其中包括Nature、 Nature Medicine、Nature Review Microbiology、Lancet、Cell、JEM、PNAS等，被引用5,500多次，h指数为40。已申请美国专利23项和中国专利8项（其中两项已成功转让和开发），作为PI获得美国NIH研究基金项目八项近两千万美元、中国自然科学基金海外青年学者合作研究基金（杰青B类）及其它的国家级和部级研究基金项目八项。

原文摘要：

Introduction of neutralizing immunogenicity index to the rational design of MERS coronavirus subunit vaccines

Viral subunit vaccines often contain immunodominant non-neutralizing epitopes that divert host immune responses. These epitopes should be eliminated in vaccine design, but there is no reliable method for evaluating an epitope’s capacity to elicit neutralizing immune responses. Here we introduce a new concept ‘neutralizing immunogenicity index’ (NII) to evaluate an epitope’s neutralizing immunogenicity. To determine the NII, we mask the epitope with a glycan probe and then assess the epitope’s contribution to the vaccine’s overall neutralizing immunogenicity. As proof-of-concept, we measure the NII for different epitopes on an immunogen comprised of the receptor-binding domain from MERS coronavirus (MERS-CoV). Further, we design a variant form of this vaccine by masking an epitope that has a negative NII score. This engineered vaccine demonstrates significantly enhanced efficacy in protecting transgenic mice from lethal MERS-CoV challenge. Our study may guide the rational design of highly effective subunit vaccines to combat MERS-CoV and other life-threatening viruses.